探空气球航拍及回收试验立项讨论及人员招募
ksama2012/03/25航空技术 IP:天津
                                                                                      探空气球航拍及回收试验项目简介
  探空气球简介
    探空气球 英文名称:sounding balloon,radiosonde balloon 是把探空仪带到高空进行温、压、湿、风等气象要素测量的气球。
  由探空气球由天然橡胶或氯丁合成橡胶制成,有圆形、梨形等不同形状。球重300-1000克(较小的升至一定高度会自爆),充入适量的氢或氦气,可升达离地30-40㎞。高空气象站使用的常规探测气球升速一般为6~8米/秒,约上升到30千米高空后自行爆裂。  
 探空气球是人类研究平流层的重要工具,在气象学发展和天气预报工作中起到了重要作用。今天,虽然更先进的工具(探空火箭、气象雷达、气象卫星等)广泛应用,但探空气球仍是气象研究中不可缺少的工具
  
  探空气球航拍及回收项目
  试验目的
  本次试验亦在检测民用电子设备在高空的运行情况 低温对于电子设备的影响 保温层的保温能力测试 以及回收空载摄像机的放飞及回收 以便在今后的探空火箭发射试验中 对于25000-35000空域中电子设备的运行情况做以检测 在硬着陆或高速小伞降落情况下对如何确保电子设备及记录设备的安全 高空自由落体对于航空器的落点位置预测 航天器如何规避民用飞机航线等进行验证

  探空气球航拍及回收试验试验方式及试验流程

  探空气球航拍试验器材制作
  探空气球采用橡胶球  直径1.5-2m 载重1000g+  升高20000-32000m 挂载微型摄像机一部 照相机一部 GPS车载防盗追踪器一个 单片机控制摄像机 照相机工作 由GPS车载防盗器提供落点追踪 锂电池组集中为摄像器材 追踪器 保温层采用泡沫材料制作 不干胶粘合 为了保证设备正常工作可能加装加热装置(暖片.... 呵呵 毕竟要在-50多度的低温下工作 自己在冰箱里用温度计测试 结果保温密封良好的情况下效果很给力)
  装置示意图
   13425.jpg

    探空气球试验过程
  探空气球由放飞者放飞后 气球漂流约2小时 摄像器材工作记录下视频及图片资料  在约20000-30000m 处自爆 GPS于3000m 以下开始工作
寻找气球者约3小时候开始定位落点 利用GPS放到追踪器 采用手机发送短信的方式获得气球落点信息 输入坐标信息至互联网地图开始寻找 气球漂流轨迹根据所处地点的区位条件经过事先计算 并在预计的漂流轨迹中躲避民用航天航线 回收后采集影响数据 试验结束
  
  探空气球制作情况
  截止2012年3月25日 保温材料 摄像机 GPS追踪器材料已经准备好(大多都是ks-06箭载的航电设备 还没有用过 质量没问题 稍微改改就能用 估计要减重 摘掉那些乱七八糟的东西) 探空气球也已经联系好(这个最难 找了那个久啊)氦气还没有弄到 在淘宝有卖的 不是问题 储备了一些关于中国气象气球飘空轨迹的一些参考文献 民航航线飞行数据资料还很不足 刚开始研究
  参加试验人员招募
  本来开始想自己完成整个计划 但是由于地理原因 我所在的城市经过计算有很大的几率飘向大海(悲催....) 有前辈做过这样的试验 结果进了渤海... 而且我所在区域航线密布 很难找到时间空隙避开民航飞机 所以气球放飞必须在内陆进行 (吐槽一下 ks05小PPR一点压力都没有 到了06换成大型金属机器问题相当不少 本人深知系统工程的重要性[s:215] ) 试验的最大障碍在于气球的放飞以及回收问题 对于几百公里的飘距 我想对于个人的话很难很好的完成放飞与回收工作(大神虎哥  93君 可能没压力..... 开着私人飞机去追...YY .)基于此俺希望广大KCER齐心合力 有人出人 有力出力 有车出车 有车票出车票 我在此也算是抛砖引玉 希望大家多给宝贵意见 讨论方案的可行性及可能遇到的问题 总之欢迎大家献策献力 如果成功全部的影像资料及试验结果报告我也会一并发到坛子上
希望虎老大能帮忙放飞咯 看好你那点地方 不会漂到海里 并且放飞前的准备也会很好@#¥%……

  言归正传 本次试验希望招募一下爱好者加入
    1设计人员  (越多越好) 包括气象专家 电子爱好者 DIY爱好者(额 估计KC很多.....)对设备合理性进行探讨 参与设备的制作
    2放飞员    (一名)     有一定气象知识(没有也行 呵呵) 居住地为内陆 放飞地离海岸线至少300KM 具备一定电子知识 能够对放飞前所有设备进行检查 有充足时间精力 方便随时联系  有点法律基础者优先(毕竟这事..... 你懂的 强烈建议坛子里的大神及斑竹担任)
    3气球追踪者(越多越好) 有一定时间精力 方便随时联系 有点小财力者优先(毕竟找气球要可能要买汽车票公交票什么的说) 有坚定的毅力(找气球是个麻烦事)
对于气球追踪者 可以现在底下跟帖报名 气球放飞点及放飞员确定后 确定气球追踪者名单
    4 项目名称命名征集   为项目想一个好的名字 有的话科创币奖励 选中的话 50KCB 提出意见 5KCB (压力好大 不够加的有点.....)

  希望大家多提宝贵意见 谢谢
  
来自:航空航天 / 航空技术
41
 
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~~空空如也
ksama 作者
12年2个月前 IP:未同步
379839
影像资料
  国外一批人已经做过了 有现成的影像资料 也有很多可以借鉴的地方
  
1  牛人自制探空气球拍摄的高空美景 XXXXXXXXXXXXXXXXXX/v_show/id_XXXXXXXXXXXXXXXXml
  2 200英镑自制探空气球在高空拍到泰晤士河XXXXXXXXXXXXXXXX/show/XXXXXXXXXXXXXXXXXXXml
  3 IPAD上太空XXXXXXXXXXXXXXXXXX/v_show/id_XXXXXXXXXXXXXXXXml
  4乐高上太空XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/v/b/XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXml
  5安卓小绿人.... XXXXXXXXXXXXXXXXXX/v_show/id_XXXXXXXXXXXXXXXXml  
  6九岁就可以这么玩 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/programs/view/SNX30MkMs3c/
  7 中国的前辈 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/programs/view/lAd_q90YzLU/

让我们看看那壮美的画面吧
     QQ截图20120325002816.jpg QQ截图20120325002915.jpg QQ截图20120325002950.jpg
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jrcsh
12年2个月前 IP:未同步
379841
约上升到30千米高空后自行爆裂。????

能否这样处理, 到达差不多的高度或检测出快要达到破裂的压力时,放气体装置工作泄放部分气体,让气球下降,  达到一定高度,打开降落伞,飞控系统控制降落伞、或

航空设备仓就在一架无人机中自动返回,
+1
科创币
ksama
2012-03-25
恩 自行爆裂 内压撑破气球 请问飞控怎么做? 哪有这么强大的无线控制? 无人机会让气球载重加大吧
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十九
12年2个月前 IP:未同步
379843
回 2楼(jrcsh) 的帖子
这个爆裂不是因为压力吧,应该是为了回收人工设定的爆裂吧……
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虎哥
12年2个月前 IP:未同步
379844
据说热气球的发明者是诸葛亮孔明,也有说是中国古代军事家莘七娘,见《淮南万毕术》“艾火令鸡子飞”。颇有神话味道。
第一只充气气球的发明者是法国科学家查理(Jacques Alexandre Cesar Charles,1746~1823)。
中国的第一枚充气气球,是军事家华衡芳于1885年在天津武备学堂施放的。
+5
科创币
ksama
2012-03-25
虽然老大对分什么的都是浮云 提出命名建议 5
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ksama作者
12年2个月前 IP:未同步
379845
恩 自行爆裂 内压撑破气球 请问飞控怎么做? 哪有这么强大的无线控制? 无人机会让气球载重加大吧
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ksama作者
12年2个月前 IP:未同步
379846
虎老大好夜猫....  天津.... 嘿嘿 看来还有这渊源
确实是回收人工设定的爆裂 但是原因还是因为高空大气稀薄 内压增大撑破气球
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虎哥
12年2个月前 IP:未同步
379848
你是不是在别的地方说过这事,这几天好酷发了神经,说天津也有个人要放气球。

我讲历史沿革是为了给命名提供参考。
+1
科创币
飞面教徒
2012-09-07
好酷是什么?
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jrcsh
12年2个月前 IP:未同步
379849
如果无线信号到不了, 可以考虑事先高定返航坐标,尽量向目标飞去(滑翔)

无人机,也就是个飞控+大号玩机飞机~~~~~ 比如KT板作的飞机~~~加几个舵机+飞控~~~~~  ok

增加的主要重量是电池和电机+飞控 =====重量~~~~不确定可行~~~~ 因为还要看看你的设备无人机能带动不

有个问题,高空的下降速度~~~~  从-50 回到  正常温度要多久~~~~  有可能部件冻差动不了 [s:274]
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jrcsh
12年2个月前 IP:未同步
379851
2个小时的录象~~~ 估计你得上一台 DV 外挂电池才行~~

普通相机好象半个小时就会强制停止 /要么SD卡完了、要么没电了 要么人品大大的坏了[s:178]
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kevin
12年2个月前 IP:未同步
379852
用无人机的话要考虑的问题是飞控通常是在失去信号后才打开回家功能。而气球飞到1KM外估计就没有遥控信号了。然后马达就启动了。。。。。。。不过可以做的是降落伞换成滑翔伞,然后直接在装相机的盒子上面装舵,这样虽然飞起来的时候飞控就已经在控制回家了,但是其实没用,但是等滑翔伞开起来的时候,飞控就有用了。
关于回收,建议用GPS+无线电信标+暴闪灯。
不懂我解释的清楚不清楚。。。最近中文表达能力下降了。
+1
科创币
ksama
2012-03-25
GPS 和爆闪我也想过 无线电新标 俺不是HAM... 有制作难度 另我觉得GPS对于落点的定位就可以了
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ksama作者
12年2个月前 IP:未同步
379853
好酷说得就是我 他给了我很多帮助 在此还要好好谢谢他
用历史来命名是个不错的想法 我好好查查这方面的资料 问度娘....
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ksama作者
12年2个月前 IP:未同步
379858
对于小会会的思路 我感觉
1 探空气球我想是基于我那套航伙计那航电设备改装的 无人机方面我还是真不是很了解 到底怎么装 选用怎样的无人机 对于几百公里的飘距怎样做到控制 都是问题
2 从25000 到地面 大概需要1个小时时间 没有降落伞也的自由落体也需要20多分钟至少
3 关于温差造成的设备不能工作的问题 只能靠保温层和暖片来解决了
4 摄像器材 8G的卡最低画质摄像 整个工作时间范围内还是没有问题的 电池外挂 打算用20AH那个大块的锂电
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jrcsh
12年2个月前 IP:未同步
379860
1. 设计一个泄压/控压装置是避免爆气球的问题、这样能重复使用气球。

2. 使用无人机是想 更好的回收,  这东西能不能与你现有的东西结合,重量是重点
要考虑 你的气球能不能带动总重量,无人机又能不能带动你的原来设备


飞控哪些什么的都是死的。人是话的, 能改来用就改,改不了就自己作,

但是无人机要到多少的高度才能正常工作这个没底, 我记得是不是 2W米的高空以前普通飞机是上不去的!!!!!!

反正不是光凭几条建议、意见就能确定下来的,还需要验证和测试
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samsun185
12年2个月前 IP:未同步
379875
天津放气球,有可能掉海里。

到时候要买船票才行
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Τerminator
12年2个月前 IP:未同步
379878
MINI DV 还不如火柴盒大 价格不到100 目前我在使用
万一气球被人捡了 +上自爆装置
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小哈_abc
12年2个月前 IP:未同步
379881
其实我担心的是落下来砸着人了。。。。或者是落不下来了。。。。
原本也打算放个玩玩的说,最担心的是咋着人和花花草草了。。。。
+1
科创币
悟空悟净
2012-03-25
砸吧,漫天暴雨梨花针我都没意见。
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拔刀斋
12年2个月前 IP:未同步
379894
可以学英国那个玩iphone的,一切从简,成本低重量轻+降落伞回收,丢失或砸人都不至于出大问题。
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立棍
12年2个月前 IP:未同步
379909
对飞机有没有威胁?
  要是能解决长时间滞留问题,我想做一个低空气球,随风漫游,拖15米长细丝天线,在短波段远距离传送低空实景。
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立棍
12年2个月前 IP:未同步
379912
施放气球活动许可(低空漂浮物)

事项名称    施放气球活动许可(低空漂浮物)
办事程序    受理——上报市气象局审批
申报材料    1.《施放气球作业申请表》;2.《施放气球资质证》原件及复印件。3、升放无人驾驶自由气球或施放系留气球必须分别提前5个工作或3个工作日提出申请。
审批条件    具备升放无人驾驶自由气球、系留气球资质
法律依据    《施放气球管理方法》第四章第十九条 县级以上气象主管机构负责对本行政区域内施放气球活动的监督管理。
承诺时限    法定时限:20工作日,承诺时限:1个工作日(上报)
收费说明    无收费
收费依据    无收费
表格下载    浙江省施放气球作业申请表.doc

 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/Service/XXXXXXXXXXXp?ServiceId=0701
+50
科创币
jrcsh
2012-03-25
高质量发帖
+1
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ksama
2012-03-25
我知道这个有点和谐..... 底下的 偷偷的说...
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lloovve1
12年2个月前 IP:未同步
379988
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惘然为神
12年2个月前 IP:未同步
380032
坚决支持,先报名咯!有事可以短信联系我,一定会无条件支持的。。。毕竟曾经也有这个梦想!加油啊! 电话 15161348610
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惘然为神
12年2个月前 IP:未同步
380033
如果记得不错,手机可以安装一个软件,从而达到gps效果,也就是说,当降落的时候,可以通过另一部手机发送指令,让随着气球上升的手机将GPS信号通过短信发送回来。然后用谷歌地球找一下即可。。。原来自己用一个旧的诺基亚手机试验过,放在自行车上,外出误差不超过200米,完全适用!
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好酷
12年2个月前 IP:未同步
380137
这视频拍的真冤大头。往地上照有什么用啊。
+40
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ksama
2012-03-25
看见你 就加分
+50
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jrcsh
2012-03-26
往死里加
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极度深寒
12年2个月前 IP:未同步
380256
回 9楼(jrcsh) 的帖子
gopro hero就可以撑两小时加了防护壳也就100多g 自带电池仓保温低温正常工作,near space balloon很多都是用这款相机。
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极度深寒
12年2个月前 IP:未同步
380258
回 22楼(惘然为神) 的帖子
老外用iphone。。他们米多 UCSD near space balloon 用的是外出登山用的手持GPS 误差估计3米
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极度深寒
12年2个月前 IP:未同步
380260
资金宽裕的话 强烈使用gopro hero HD2 摄像机 专为恶劣环境使用设计 自带电池电源可工作2小时。 强烈不建议使用车载GPS定位跟踪器。很不精确 宁可多花点钱买个手持型登山用便携GPS。 保温都是使用发热贴的。便宜效果又好。 降落地点离发射地点的距离在2km左右。要找到合适的场地。 本人仔细研究过near space balloon 因为打算用这种技术在 rockoon上。 加州大学圣地亚哥分校就有个 探空气球组他们的装备和详细流程都在这个网站
XXXXXXXXXXXXXXXX/site/ucsdnearspaceballoon/
+20
科创币
ksama
2012-03-26
合理化建议 我去看看登山用GPS去 相机还是没有米 用以前的吧
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极度深寒
12年2个月前 IP:未同步
380262
Low-Cost Balloon Launches

The following is a list of equipment we are considering for launching low cost balloons, along with notes weighing the pros and cons of each item. This is a page used by the near-space balloon team for planning purposes, and is posted here for teachers and students to get an idea of what the equipment selection process involves. We are considering the initial purchase cost of the equipment, any annual fees associated with it, and the perceived risk/reliability of the product.

Balloon Options:

One of our stock Kaymont Balloons

A smaller Kaymont Balloon

Parachute Options:

Store-bought ($)


Home-made:

cheaper

requires a sewing machine

can be made to our specifications

more time consuming
Wooden Hoop for Parachute: ■
standard, bought from a crafts store
Radar Reflector:

Made out of cardboard and reflective foil and made to reflect radar waves, it lets airplanes know that our balloon is there.


Super cheap and easy to make

Payload Box:

Simple styrafoam box
Telemetry: Here is where things get interesting. The following is a list of a known telemetry devices by others, as well as links to who uses them.

Stratostar Command Module (XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/site/ucsdnearspaceballoon/equipment-used)


Stratostar Backup Beacon (XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/site/ucsdnearspaceballoon/equipment-used)


300mW Alico DJ-s11 w/ Byonics TinyTrak 3 (XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXXXXXXXm)

$90 for Alico and $107 for TinyTrak with GPS and case, Total ~ $200

GM862-CPS cellular module with SiRF III GPS and Python interpreter (XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/halo/flight2/)

Looks a bit complicated

$160 plus a Python interpreter board of unknown cost

Boost Mobile Cell phone with tracking software (XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/site/viewearthfromspace/project-pegasus-pictures-of-earth-from-space)

basically what my friends and I did, but they bought proprietary software

~$45 used

SPOT Personal tracker (XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/site/viewearthfromspace/project-pegasus-pictures-of-earth-from-space)

$150 to purchase unit. $150 yearly fee per unit to use.




Garmin Multi Tracker (XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXml)

A multi-balloon tracking system used with hunting dog


Handheld unit communicates with dog collars using radio signals, not satellite communication. Line of sight maximum range is 7 miles.


from $600 for one dog to $2400 for ten dogs/balloons



Byonics Micro-Trak All In One (XXXXXXXXXXXXXXXX/missions/apteryx/XXXXXXXXml#science)

this is what my friends and I used for the first launch


Super reliable, watertight, with a very strong signal and long battery life


Because it is a ham beacon it can be tracked online via Iphone


Not the cheapest solution

$260

Motorla i290 cell phone with custom code integrated with XXXXXXXXXtwork (XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/)

this is what my friends and I built as the cheapest potential tracking solution


$50 motorola phone new (cheaper on ebay) + $10 for credits = $60 total


Has not been thoroughly tested

Camera:

One of our Canon Cameras, programmed with CHDK

Launch Tips
The more cell phone carriers used, the better. Cell phone coverage in remote locations can be unreliable, and varies widely between carriers. If several carriers are used by the team, the likelihood of having a working cell phone is increased. Internet is a valuable resource.  Having a Smartphone has saved us on more than one occasion.  On a related note, be sure to fully charge cell phones before driving to the launch site.

Be familiar with your GPS equipment. Know how to use your handheld GPS to save waypoints and plot a course to saved waypoints. Save your ground station location as a waypoint, and in the event that you must traverse terrain on foot to recover the balloon, save your vehicle location as a waypoint as well. This will aid you when you need to return to your vehicle. Also, know how to read the latitude/longitude data, and change the units if necessary. Do not rely on any single system for navigation: always have a backup available, and make sure someone not on the chase team knows what direction you are heading.

Know where restricted and hazardous areas are: Do not launch near restricted airspace, and check wind conditions to make sure the balloon will not drift into any restricted airspace. When running launch simulations, choose a launch site which minimizes the chance that the balloon will land in restricted or hazardous areas. If adequate safety margins cannot be assured, postpone the launch to a later date. Never traverse through hazardous terrain: it is better to loose equipment than to risk team safety, especially in remote areas.

Be sure your heaters will function in a low pressure environment: The hand heaters generally used for keeping hands warm during winter activities are very useful for warming payload boxes. However, many of the hand heaters available at sporting goods stores require the presence of air to sustain the chemical reactions which produce heat. In the near-space environment, these heaters will not have enough air available to generate heat. Be sure to purchase chemical hand heaters which can function in the absence of air.
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5972130
12年2个月前 IP:未同步
380331
DSC               DEEP   SKY  CHALLENGER              话说以前我也曾经想过很久啊。。。
+5
科创币
ksama
2012-03-26
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20!Dopaminor
12年2个月前 IP:未同步
380342
回 2楼(jrcsh) 的帖子
泄压阀。。
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narssin
12年0个月前 IP:未同步
398246
说两点:
1,在中国,个人放飞是不可能的(官方原话)。气象局那群呆子不会让你的欲望得到实现。至少在威胁他们乌纱帽前提下。
2,链接:
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/170089457/blog/1300050189
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/170089457/blog/1316351206
+1
科创币
虎哥
2012-06-18
违规,请将内容直接发论坛,不能发链接。
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kevin
12年0个月前 IP:未同步
398251
回 30楼(narssin) 的帖子
咱们是科创航天局~
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自由的野牛
12年0个月前 IP:未同步
401217
怎么没人想过用线栓着放  然后再把它拖回来? 我觉得个人搞这个 最大的麻烦就是回收 如果用线栓着 这问题就解决了 就像放风筝一样
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拔刀斋
12年0个月前 IP:未同步
401230
回 30楼(narssin) 的帖子
参考去年万户系列探空火箭的经验,找媒体包装运作一下,以科普活动的名义再去联系可能比较好办。
去年发射火箭第一次因为发射地点有航线被空管叫停,后来换了个没有航线的地方。

hocool也成功飞过一次气球,但是回收仪器照片有点问题,情况记不清楚了。

不过高空气球确实比较难控制飞行范围和对航线的影响。
意外断了绳子的广告气球飘到航线上不止一次,而且曾经有从湖北飘到浙江(?)落地炸伤人的事故。
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彩虹之巅
11年11个月前 IP:未同步
404852
这么高的话,热气球好象上不去吧。
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kalimov
11年11个月前 IP:未同步
404891
回 楼主(ksama) 的帖子
報一個名,暫時先設計人員吧,畢竟在特區,也要取得放飛許可的。
LZ不妨採用雙層材料,内膽普通氣球,外壁碳纖維質料,估計可以衝擊40KM高度。
本來我是想升空到同溫層後,直接火箭燃料加速,抛棄氣球,做牛頓定律測試看環球能否的,現在先放在一邊。
導航方面,其實我想問移動聯通電信有沒有手機信號能到幾十千米高空?可以的話,搭載一台筆記本3G上網,用遠程桌面遙控就可以。順便裝載兩個涵道作自由落體開傘後的機動調整。
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lszwycn
11年8个月前 IP:未同步
448439
现在这个项目怎么样个状态了? 有兴趣啊
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lzt
11年8个月前 IP:未同步
448591
现在还玩吗??我以前想玩没人玩~还买了个的气象气球~我QQ56460205
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浴血前锋
11年8个月前 IP:未同步
449512
不支持这个,现在航线这么繁忙,虽然概率比较低,可一旦出现问题后果很严重。玩点别的吧
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narssin
11年8个月前 IP:未同步
449693
气象局高空站放气球,吊挂的设备箱是600克,才能有效地、稳妥地以6米每秒的速度尽可能达到最高点,重了,升得慢,落地点偏差就更巨大,
尽可能少搭载一些东西,而且采用氢气,才是比较好的选择
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香皂火箭q
11年7个月前 IP:未同步
457634
回 楼主(ksama) 的帖子
完全可以载一个gps定位模块
泄气的话可以用定时装置啊
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